JP7437638B2 - Welding jigs and laser processing machines - Google Patents
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Description
本発明は、溶接用治具及びレーザ加工機に関する。 The present invention relates to a welding jig and a laser processing machine.
電池の製造において、有底筒状の電池缶と、ジェリーロール型(巻回型)電極組立体の電極(例えば、負極)とをレーザ光で溶接する方法として、前記ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部内に前記レーザ光の照射ノズルを挿入し、前記電池缶底部と前記電極とを密着させ、前記電池缶の内部からの前記レーザ光の照射により、前記電池缶と前記電極とを溶接する方法が提案されている(特許文献1)。 In manufacturing batteries, a method of welding a bottomed cylindrical battery can and an electrode (e.g., a negative electrode) of a jelly roll type (wound type) electrode assembly using a laser beam is performed. The laser light irradiation nozzle is inserted into the hollow shaft core, the bottom of the battery can is brought into close contact with the electrode, and the battery can and the electrode are irradiated with the laser light from inside the battery can. A welding method has been proposed (Patent Document 1).
しかしながら、前記電池缶の内部からの前記レーザ光の照射による溶接では、前記電池缶1個毎に前記照射ノズルの挿脱を繰り返す必要があるため、タクトタイムが長くなるという問題がある。 However, in welding by irradiating the battery can with the laser light from inside the battery can, it is necessary to repeatedly insert and remove the irradiation nozzle for each battery can, so there is a problem that the takt time becomes long.
この問題の解決法として、レーザ光が通過可能な貫通孔を有する板状支持部材と、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能な棒状支持部材とを備え、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に圧力を加えることで、電池缶底部内面と電極とを圧接可能な治具を用いることが考えられる。この治具を用いた場合、電池缶底部内面と電極とが圧接しているため、電池缶底部内面と電極との接触領域に対応する電池缶底部外面にレーザ光を照射することにより、電池缶と電極とを溶接可能である。 As a solution to this problem, a plate-shaped support member having a through hole through which a laser beam can pass, and a plate-shaped support member that can be inserted into and removed from a hollow shaft core of a jelly roll electrode assembly, and one end of which is connected to the jelly The roll-type electrode assembly includes an electrode arranged at one end side and a rod-shaped support member capable of supporting the bottom of the battery can, and by applying pressure between the plate-shaped support member and the rod-shaped support member, the bottom of the battery can is It is conceivable to use a jig that can press the inner surface and the electrode. When using this jig, since the inner surface of the bottom of the battery can and the electrode are in pressure contact, the outer surface of the bottom of the battery can is irradiated with laser light, which corresponds to the contact area between the inner surface of the bottom of the battery can and the electrode. and electrodes can be welded together.
しかしながら、前記治具を用いた溶接には、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に圧力を加える際に、電池缶に変形が生じるという問題がある。 However, welding using the jig has a problem in that the battery can is deformed when pressure is applied between the plate-shaped support member and the rod-shaped support member.
そこで、本発明は、電池缶を変形させることなく、レーザ光により前記電池缶と電極とを溶接可能な溶接用治具及びそれを用いたレーザ加工機の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a welding jig that can weld the battery can and electrode together using a laser beam without deforming the battery can, and a laser processing machine using the welding jig.
前記目的を達成するために、本発明の溶接用治具は、
板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とし、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる。
In order to achieve the above object, the welding jig of the present invention has the following features:
Including a plate-shaped support member, a rod-shaped support member, and a pressure adjustment mechanism,
The plate-shaped support member has a through hole through which laser light can pass,
The rod-shaped support member can be inserted into and removed from the hollow shaft core of the jelly roll electrode assembly, and has one end that connects the electrode and the bottom of the battery can disposed on one end side of the jelly roll electrode assembly. It is possible to support
The pressure adjustment mechanism is characterized in that the pressure applied between the plate-shaped support member and the rod-shaped support member can be adjusted, and is used for welding the battery can and the electrode using the laser beam.
本発明のレーザ加工機は、
レーザ発振器と、溶接用治具と、を含み、
前記溶接用治具は、前記本発明の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする。
The laser processing machine of the present invention includes:
Including a laser oscillator and a welding jig,
The welding jig is the welding jig of the present invention,
The laser beam irradiated from the laser oscillator is characterized in that it can pass through the through hole of the plate-shaped support member of the welding jig.
本発明によれば、電池缶を変形させることなく、レーザ光により前記電池缶と電極とを溶接可能である。 According to the present invention, the battery can and the electrode can be welded together using laser light without deforming the battery can.
本発明において、「縦方向」は、後述するジェリーロール型電極組立体の巻回の軸方向を意味し、「横方向」は、前記巻回の軸と垂直方向を意味する。 In the present invention, "vertical direction" means the axial direction of the winding of a jelly roll electrode assembly, which will be described later, and "horizontal direction" means the direction perpendicular to the winding axis.
以下、本発明の溶接用治具及びレーザ加工機について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図1~図11において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。また、各実施形態は、特に言及しない限り、互いにその説明を援用できる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the welding jig and laser processing machine of this invention are demonstrated with reference to drawings. However, the present invention is not limited to the following explanation. Note that in FIGS. 1 to 11 below, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof may be omitted. Further, in the drawings, for convenience of explanation, the structure of each part may be appropriately simplified and the dimensional ratio of each part may be different from the actual one and may be shown schematically. Further, the descriptions of each embodiment can be mutually referred to unless otherwise specified.
(実施形態1)
図1は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。本実施形態は、レーザ光30を、電池缶22の底部外面に上方から照射する溶接用治具の一例である。図1に示すように、溶接用治具は、板状支持部材11と、棒状支持部材12と、圧力調整機構13と、を含む。板状支持部材11は、レーザ光30が通過可能な貫通孔11aを有する。棒状支持部材12は、ジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端(図1においては、上端)で、ジェリーロール型電極組立体23の一端側(図1においては、上側)に配置される電極21及び電池缶22の底部を支持可能である。電極21は、図1では1つとしているが、複数個が積層されていてもよい。図1において、ジェリーロール型電極組立体23、電極21及び電池缶22は、いずれも溶接用治具の構成部材ではなく、溶接対象(ワーク)であって、それらの詳細については後述する。圧力調整機構13は、板状支持部材11及び棒状支持部材12の間に加える圧力を調整可能である。溶接用治具は、さらに、任意の構成部材として、ジェリーロール型電極組立体23の落下を防止する支持体14、及び、支持体14を設置する支持台15を含んでもよい。図1では、支持体14として、ばねを例示したが、ジェリーロール型電極体23の落下を防止できるものであれば、ばね以外のものを用いてもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a welding jig according to the present embodiment. This embodiment is an example of a welding jig that irradiates the outer surface of the bottom part of the battery can 22 with
溶接用治具の構成部材の説明に先立ち、図2及び図3を用いて、ジェリーロール型電極組立体23及び電池缶22について説明する。図2は、ジェリーロール型電極組立体23について説明する概略斜視図である。図2に示すように、ジェリーロール型電極組立体23は、細長片である電極タブ21aが付着された第1の電極シート23a(例えば、正極)、電極タブ21bが付着された第2の電極シート(例えば、負極)23b、並びにセパレータ23d及びセパレータ23cからなり、セパレータ23d、第2の電極シート23b、セパレータ23c、第1の電極シート23aの順に積層されて、巻回の軸と垂直方向に切断したときの断面が、円状又は楕円形状に巻回することによって形成されたものである。なお、巻き終わったジェリーロール型電極組立体23は、例えば、テープ等で固定され、電池缶22内に収納し、電解質を含有する有機溶媒からなる電解液を含浸させて、リチウムイオン二次電池等として使用される。図2における電極タブ21bが、本発明における溶接対象(ワーク)である、図1に示す電極21に相当する。前述のとおり、図1では、電極21を1つとしているが、複数個が積層されていてもよい。
Prior to explaining the constituent members of the welding jig, the jelly
図3は、ジェリーロール型電極組立体23及び電池缶22について説明する模式断面図であり、(A)が縦方向(巻回の軸方向)の断面図、(B)が横方向(巻回の軸と垂直方向)の断面図である。なお、図3(A)では、図1と上下が逆転している。図3(A)及び(B)に示すように、電池缶22内にジェリーロール型電極組立体23が収納されており、ジェリーロール型電極組立体23の軸芯部23eは、中空となっている。図2及び図3では、ジェリーロール型電極組立体23及び電池缶22の横方向(巻回の軸と垂直方向)の断面を円状としているが、ジェリーロール型電極組立体23の軸芯部が中空であれば、当該断面の形状は、正方形状、長方形状等の矩形状等であってもよい。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the jelly
本実施形態では、板状支持部材11は、その貫通孔11aがジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部の上部に位置するように、電池缶22底部の上方に配置される。板状支持部材11は、レーザ光30が通過可能な貫通孔11aを有するものであればよく、その材質、厚み等は、特に制限されず、その平面形状も、円状、矩形状等、任意の形状とすればよいが、その横方向の断面積は、電池缶22底部の横方向の断面積よりも大きいことが好ましい。図1では、板状支持部材11を1枚としているが、3枚又は4枚等の複数枚であってもよい。貫通孔11aの形状等については、後述する。
In this embodiment, the plate-shaped
棒状支持部材12の横方向の断面積は、ジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部の横方向の断面積より僅かに小さい。本実施形態において、棒状支持部材12の長さは、ジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部の長さ及び支持体14の高さの合計と略同じである。棒状支持部材12としては、例えば、セロミックロッド等を用い得る。
The lateral cross-sectional area of the rod-shaped
溶接時に発生する熱の影響がジェリーロール型電極組立体23に及ぶのを防止する観点から、板状支持部材11の貫通孔11aの横方向の断面の形状及び大きさは、棒状支持部材12及びジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部の横方向の断面の形状及び大きさと略同じであることが好ましい。このとき、例えば、それらの断面形状が円状であれば、板状支持部材11の貫通孔11aの径と、棒状支持部材12及びジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部の径とが、略同じ大きさとなる。
From the viewpoint of preventing the effect of heat generated during welding from reaching the jelly
圧力調整機構13の構成は、板状支持部材11及び棒状支持部材12の間に加える圧力を調整可能であれば、特に制限されない。本実施形態では、図1に例示するように、圧力調整機構13を、板状支持部材11及び電池缶22底部の間に配置している。図1では、圧力調整機構13をばねとしているが、ばね以外の弾性体としてもよい。
The configuration of the
つぎに、図7を用いて、本実施形態の溶接用治具を用いた溶接方法の一例について説明する。まず、図7(A)に示すように、電池缶22に、ジェリーロール型電極組立体23を収納し、棒状支持部材12を、ジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部23eに挿入する。つぎに、図7(B)に示すように、棒状支持部材12の一端(図7(B)においては、上端)によって、電池缶22底部内面と電極21とを接触させる。つぎに、図7(C)に示すように、板状支持部材11及び圧力調整機構13によって、電池缶22底部を上方から押さえる。このとき、圧力調整機構13により、電池缶22に変形を生じさせない圧力で、電池缶22底部内面及び電極21を密着させる。つぎに、図7(D)に示すように、板状支持部材11の貫通孔11aからレーザ光30を照射し、電池缶22と電極21とを溶接する。図7(D)に示す例では、板状支持部材11の貫通孔11aを通過したレーザ光30は、圧力調整機構13であるばねの隙間から電池缶22底部外面に照射される。圧力調整機構13としてばね以外の弾性体を用いる場合には、弾性体にレーザ光30が通過可能な貫通孔を設ける等して、電池缶22底部外面にレーザ光30を照射すればよい。
Next, an example of a welding method using the welding jig of this embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 7A, the jelly
本実施形態によれば、圧力調整機構13により、板状支持部材11及び棒状支持部材12の間に加える圧力を調整することで、電池缶22を変形させることなく、レーザ光30により電池缶22と電極21とを溶接可能である。また、本実施形態によれば、従来のジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部内に挿入した照射ノズルを用いた電池缶の内部からのレーザ光の照射による溶接と異なり、電池缶22底部内面と電極21との接触領域に対応する電池缶22底部外面にレーザ光30を照射することにより、電池缶22と電極21とを溶接可能である。このため、本実施形態によれば、溶接部の形状を任意とできる。
According to this embodiment, by adjusting the pressure applied between the plate-shaped
(実施形態2)
図4は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図4に示すように、本実施形態の溶接用治具は、圧力調整機構13のばねが、2つ(ばね13a及びばね13b)であること以外は、実施形態1の溶接用治具と同様である。図4では、圧力調整機構13のばねを2つとしているが、3つ以上としてもよい。このように、圧力調整機構13のばねを複数とすれば、電池缶22の水平を維持するのが容易となる。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the welding jig of this embodiment. As shown in FIG. 4, the welding jig of this embodiment is similar to the welding jig of Embodiment 1, except that the
(実施形態3)
図5は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図5に示すように、本実施形態の溶接用治具は、さらに、電池缶ガイド16を含み、電池缶ガイド16により電池缶22の位置を調整可能であること以外は、実施形態1の溶接用治具と同様である。電池缶ガイド16は、例えば、図5に示すように、板状支持部材11から突出し、電池缶22の上部を囲う筒状等とすればよい。電池缶ガイド16を設ければ、板状支持部材11及び棒状支持部材12の間に圧力をかけたときに、電池缶22が傾くのを防止できる。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the welding jig of this embodiment. As shown in FIG. 5, the welding jig of the present embodiment further includes a battery can guide 16, and the welding jig of the first embodiment is different from the welding jig of the first embodiment except that the position of the battery can 22 can be adjusted by the battery can guide 16. It is similar to the jig. The battery can guide 16 may have a cylindrical shape that protrudes from the plate-shaped
(実施形態4)
図6は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図6に示すように、本実施形態の溶接用治具では、圧力調整機構13が、板状支持部材11及び電池缶22底部の間に配置されるのに代えて、支持台15を介して、棒状支持部材12の他端(図6においては、下端)側に配置される。本実施形態において、圧力調整機構13としては、例えば、棒状支持部材12の他端を押圧可能なモータ、エアシリンダ等を用い得る。それら以外は、本実施形態の溶接用治具は、図1に示す実施形態1の溶接用治具と同様である。
(Embodiment 4)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the welding jig of this embodiment. As shown in FIG. 6, in the welding jig of this embodiment, the
(実施形態5)
図8は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。本実施形態は、レーザ光30を、電池缶22の底部外面に下方から照射する溶接用治具の一例である。図8に示すように、本実施形態では、板状支持部材11、電池缶22、電極21、ジェリーロール型電極組立体23及びその中空の軸芯部に挿入された棒状支持部材12の位置関係が、図6に示す実施形態4と上下が逆転している。また、棒状支持部材12の長さは、ジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部の長さよりも僅かに長い。そして、棒状支持部材12の他端(図8においては、上端)側に、圧力調整機構13c及び13dが配置されている。圧力調整機構13cは、図1に示す実施形態1の圧力調整機構13と同様である。圧力調整機構13dは、図6に示す実施形態4の圧力調整機構13と同様である。本実施形態の溶接用治具は、図8に示すように、圧力調整機構13c及び13dの双方を含んでもよいし、いずれか一方のみを含んでもよい。
(Embodiment 5)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the welding jig of this embodiment. This embodiment is an example of a welding jig that irradiates the outer surface of the bottom part of the battery can 22 with laser light 30 from below. As shown in FIG. 8, in this embodiment, the positional relationship among the plate-shaped
つぎに、図9を用いて、本実施形態の溶接用治具を用いた溶接方法の一例について説明する。まず、図9(A)に示すように、電池缶22及びジェリーロール型電極組立体23を、板状支持部材11上に設置する。つぎに、図9(B)に示すように、棒状支持部材12を、ジェリーロール型電極組立体23の中空の軸芯部23eに挿入する。つぎに、図9(C)に示すように、圧力調整機構13c及び13dによって、棒状支持部材12を押し下げて、電極21と棒状支持部材12の一端(図9(C)においては、下端)とを接触させる。このとき、圧力調整機構13c及び13dにより、電池缶22に変形を生じさせない圧力で、電池缶22底部内面及び電極21を密着させる。つぎに、図9(D)に示すように、板状支持部材11の貫通孔11aからレーザ光30を照射し、電池缶22と電極21とを溶接する。
Next, an example of a welding method using the welding jig of this embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 9(A), the battery can 22 and the jelly
(実施形態6)
図10は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図10に示すように、本実施形態は、4つの溶接用治具が、圧力調整機構13cで連結されていること以外、図8に示す実施形態5の溶接用治具と同様である。図10では、溶接用治具を4つとしたが、必要に応じて増減できる。本実施形態の溶接用治具によれば、複数の電極21及び電池缶22底部を一度に支持し、それらを溶接することで、量産が可能となる。
(Embodiment 6)
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the welding jig of this embodiment. As shown in FIG. 10, this embodiment is similar to the welding jig of Embodiment 5 shown in FIG. 8, except that four welding jigs are connected by a
(実施形態7)
本実施形態は、レーザ加工機の一例である。本実施形態のレーザ加工機は、レーザ発振器と、前述の実施形態の溶接用治具と、を含み、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の板状支持部材11の貫通孔11aを通過可能である。前記レーザ発振器としては、例えば、電池缶と電極との溶接に利用可能な市販品を用い得る。
(Embodiment 7)
This embodiment is an example of a laser processing machine. The laser processing machine of this embodiment includes a laser oscillator and the welding jig of the above-described embodiment, and the laser beam irradiated from the laser oscillator is applied to the plate-shaped
本実施形態のレーザ加工機が、図10に示す実施形態6の複数の電極21及び電池缶22底部を一度に支持可能な溶接用治具を含む場合等には、前記レーザ加工機は、さらに、ガルバノスキャナを含んでもよい。図11は、前記ガルバノスキャナの一例を示す概略斜視図である。ガルバノスキャナ41及び42は、レーザ光30を反射するミラー412及び422をモータ411及び421(例えば、サーボモータ、ステッピングモータ等)等で回動させるものであり、レーザ光30の光軸を変化させることができる。図11に示す例では、レーザ光30の光軸をX軸方向に変化させるX軸ガルバノスキャナ41と、レーザ光30の光軸をY軸方向に変化させるY軸ガルバノスキャナ42とを備え、レーザ光30の照射位置をXY二次元方向に制御できる。なお、図11において、符号43は、集光レンズ(例えば、Fθレンズ等)を示している。前記ガルバノスキャナは、自作してもよいし、市販品を用いてもよい。前記ガルバノスキャナを用いれば、例えば、図10に示す実施形態6の溶接用治具において、4つの板状支持部材11の貫通孔11aを順次通過するように、前記レーザ発振器から照射されたレーザ光を描画可能である。その結果、本実施形態のレーザ加工機によれば、従来の電池缶1個毎に照射ノズルの挿脱を繰り返す溶接よりも、タクトタイムを短くできる。
In the case where the laser processing machine of this embodiment includes a welding jig that can support the plurality of
<付記>
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。
(付記2)
前記圧力調整機構が、前記板状支持部材及び前記電池缶底部の間に配置される弾性体である、付記1記載の溶接用治具。
(付記3)
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端側に配置される弾性体である、付記1記載の溶接用治具。
(付記4)
前記弾性体が、ばねである、付記2又は3記載の溶接用治具。
(付記5)
前記ばねを複数含む、付記4記載の溶接用治具。
(付記6)
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端を押圧可能なモータ及びエアシリンダの少なくとも一方である、付記1記載の溶接用治具。
(付記7)
前記棒状支持部材が、セラミックロッドである、付記1から6のいずれかに記載の溶接用治具。
(付記8)
複数の前記電極及び前記電池缶底部を一度に支持可能である、付記1から7のいずれかに記載の溶接用治具。
(付記9)
前記板状支持部材の貫通孔の径と、前記ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部の径とが、略同じ大きさである、付記1から8のいずれかに記載の溶接用治具。
(付記10)
さらに、電池缶ガイドを含み、
前記電池缶ガイドにより前記電池缶の位置を調整可能である、付記1から9のいずれかに記載の溶接用治具。
(付記11)
レーザ発振器と、溶接用治具と、を含み、
前記溶接用治具は、付記1から10のいずれかに記載の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする、レーザ加工機。
(付記12)
さらに、ガルバノスキャナを含み、
前記ガルバノスキャナにより、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能とされている、付記11記載のレーザ加工機。
<Additional notes>
Part or all of the above embodiments may be described as in the following additional notes, but are not limited to the following.
(Additional note 1)
Including a plate-shaped support member, a rod-shaped support member, and a pressure adjustment mechanism,
The plate-shaped support member has a through hole through which laser light can pass,
The rod-shaped support member can be inserted into and removed from the hollow shaft core of the jelly roll electrode assembly, and one end of the rod-shaped support member is connected to the electrode and the bottom of the battery can disposed on one end side of the jelly roll electrode assembly. It is possible to support
The pressure adjustment mechanism is characterized in that the pressure applied between the plate-shaped support member and the rod-shaped support member can be adjusted, and the pressure adjustment mechanism is used for welding the battery can and the electrode using the laser beam. jig.
(Additional note 2)
The welding jig according to supplementary note 1, wherein the pressure adjustment mechanism is an elastic body disposed between the plate-shaped support member and the bottom of the battery can.
(Additional note 3)
The welding jig according to supplementary note 1, wherein the pressure adjustment mechanism is an elastic body disposed on the other end side of the rod-shaped support member.
(Additional note 4)
The welding jig according to supplementary note 2 or 3, wherein the elastic body is a spring.
(Appendix 5)
The welding jig according to supplementary note 4, which includes a plurality of the springs.
(Appendix 6)
The welding jig according to supplementary note 1, wherein the pressure adjustment mechanism is at least one of a motor and an air cylinder capable of pressing the other end of the rod-shaped support member.
(Appendix 7)
The welding jig according to any one of appendices 1 to 6, wherein the rod-shaped support member is a ceramic rod.
(Appendix 8)
8. The welding jig according to any one of Supplementary Notes 1 to 7, which is capable of supporting a plurality of the electrodes and the bottom of the battery can at once.
(Appendix 9)
The welding jig according to any one of appendices 1 to 8, wherein the diameter of the through hole of the plate-shaped support member and the diameter of the hollow shaft core of the jelly roll electrode assembly are approximately the same size. Ingredients.
(Appendix 10)
Additionally, it includes a battery can guide,
The welding jig according to any one of Supplementary Notes 1 to 9, wherein the position of the battery can can be adjusted by the battery can guide.
(Appendix 11)
Including a laser oscillator and a welding jig,
The welding jig is a welding jig according to any one of Supplementary Notes 1 to 10,
A laser processing machine, characterized in that a laser beam emitted from the laser oscillator can pass through a through hole of the plate-shaped support member of the welding jig.
(Appendix 12)
In addition, it includes a galvano scanner,
12. The laser processing machine according to
以上説明したように、本発明によれば、電池缶を変形させることなく、レーザ光により前記電池缶と電極とを溶接可能である。このため、本発明は、例えば、リチウムイオン二次電池等の各種電池の生産において、極めて有用である。 As described above, according to the present invention, the battery can and the electrode can be welded together using laser light without deforming the battery can. Therefore, the present invention is extremely useful, for example, in the production of various batteries such as lithium ion secondary batteries.
11 板状支持部材
11a 貫通孔
12 棒状支持部材
13、13a、13b、13c、13d 圧力調整機構
14 支持体
15 支持台
16 電池缶ガイド
21 電極
21a、21b 電極タブ
22 電池缶
23 ジェリーロール型電極組立体
23e 中空の軸芯部
30 レーザ光
11
Claims (8)
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記電池缶底部の間に配置される弾性体で構成され、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。 Including a plate-shaped support member, a rod-shaped support member, and a pressure adjustment mechanism,
The plate-shaped support member has a through hole through which laser light can pass,
The rod-shaped support member can be inserted into and removed from the hollow shaft core of the jelly roll electrode assembly, and has one end that connects the electrode and the bottom of the battery can disposed on one end side of the jelly roll electrode assembly. It is possible to support
The pressure adjustment mechanism is composed of an elastic body disposed between the plate-shaped support member and the bottom of the battery can, and is capable of adjusting the pressure applied between the plate-shaped support member and the rod-shaped support member. A welding jig used for welding the battery can and the electrode using the laser beam.
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端側に配置される弾性体で構成され、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。 Including a plate-shaped support member, a rod-shaped support member, and a pressure adjustment mechanism,
The plate-shaped support member has a through hole through which laser light can pass,
The rod-shaped support member can be inserted into and removed from the hollow shaft core of the jelly roll electrode assembly, and one end of the rod-shaped support member is connected to the electrode and the bottom of the battery can disposed on one end side of the jelly roll electrode assembly. It is possible to support
The pressure adjustment mechanism is composed of an elastic body disposed on the other end side of the rod-shaped support member, and is capable of adjusting the pressure applied between the plate-shaped support member and the rod-shaped support member. A welding jig used for welding the battery can and the electrode using the laser beam.
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記板状支持部材の貫通孔の径と、前記ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部の径とが、略同じ大きさであり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。 Including a plate-shaped support member, a rod-shaped support member, and a pressure adjustment mechanism,
The plate-shaped support member has a through hole through which laser light can pass,
The rod-shaped support member can be inserted into and removed from the hollow shaft core of the jelly roll electrode assembly, and has one end that connects the electrode and the bottom of the battery can disposed on one end side of the jelly roll electrode assembly. It is possible to support
The diameter of the through hole of the plate-shaped support member and the diameter of the hollow shaft core of the jelly roll electrode assembly are approximately the same size,
The pressure adjustment mechanism is characterized in that the pressure applied between the plate-shaped support member and the rod-shaped support member can be adjusted, and the pressure adjustment mechanism is used for welding the battery can and the electrode using the laser beam. jig.
前記溶接用治具は、請求項1から7のいずれか一項に記載の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする、レーザ加工機。 Including a laser oscillator and a welding jig,
The welding jig is the welding jig according to any one of claims 1 to 7 ,
A laser processing machine, characterized in that a laser beam irradiated from the laser oscillator can pass through a through hole of the plate-shaped support member of the welding jig.
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